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      2021 IAS展
      現場儀表

      【食品飲料】質量流量計在酒精濃度測量中的應用

        2021年03月16日  

        這幾個月,白酒可謂是社會熱議話題,茅臺、五糧液股的起起伏伏,牽動著無數人的心。但其實從古至今,酒文化一直奪人眼球,在中國歷史上占有重要的地位。

        詩仙李白有云:人生得意須盡歡,莫使金樽空對月。飲酒,是古人抒發雄心壯志,寄托情感的絕佳方法。

        不同香型的白酒各有風味:醬香型優雅細膩,入口柔綿醇厚;濃香型窖香濃郁,入口綿甜爽凈;清香型清香醇正,入口甘潤爽口,大大增加了人們品酒的樂趣。

        而現代的白酒品牌也各具特色,例如有著有“酒中牡丹”之稱的古井貢酒, “色清如水晶、香純似幽蘭、入口甘美醇和、回味經久不息”,深受廣大白酒愛好者的喜愛。目前,古井貢酒正在建設一個全新的智能化園區,以響應國家對于白酒行業智能化發展的號召。

        在白酒的生產工藝中,酒精濃度是最重要的工藝指標之一,溜酒、勾兌以及最終成品酒的鑒定過程中都會涉及酒精濃度的測量。

        傳統酒度測量往往采用先取樣,再使用浮力式濃度計進行測量。這不僅步驟繁瑣、效率低下,而且存在人為誤差,導致無法得到實時、準確的酒精濃度值,阻礙了大型酒廠實現自動化的改造、控制生產、提高效率的目標。

      浮力式濃度計測酒精

        如何讓傳統的酒精的濃度測量也實現自動化、智能化呢?Endress+Hauser Promass 系列科里奧利質量流量計,提供高精度的質量流量測量,還可同時進行高精度的在線濃度測量。

        白酒廠通常會裝有質量流量測量點,在測量點上采用Promass 質量流量計,便可邊測流量,邊測濃度,一表多用,完美地滿足客戶希望了解實時濃度值的需求。

        自2018年起,Endress+Hauser 便和古井貢酒針對在線酒精濃度測量,開展深度的合作,并取得了理想的測量效果(符合內控標準),贏得了古井貢酒對此應用的信心和認可。

      Promass 質量流量計酒精濃度在線測量

      質量流量計測量酒精濃度原理

        科里奧利質量流量計可以同時測量流量、密度和溫度:白酒的密度、酒精濃度以及溫度三者有著固定的對應關系,因此科里奧利質量流量計通過測量白酒的密度和溫度,就可以通過查表的方式得到酒精的濃度。

      酒精溶液溫度-密度-濃度對應關系

        Promass 系列質量流量計內置國際標準的酒精濃度數據表,可將密度和溫度換算成濃度(ABV),用于顯示和輸出。流量計的密度、溫度測量精度越高,換算的酒精濃度精度也就越高。

        在酒精濃度測量方面,Promass 質量流量具有以下優勢:

      業界領先的密度測量精度

        密度精度在濃度測量中至關重要,其優劣基本決定了濃度精度。Endress+Hauser Promass 系列質量流量計,可根據客戶需求提供各種不同的密度精度等級和測量范圍。

        密度精度為±0.5kg/m3時,理論上可以達到±0.5°以內的酒精濃度測量精度;密度精度為±0.2kg/m3時,理論上可以達到±0.2°以內的酒精濃度測量精度。(±0.5kg/m3 和±0.2kg/m3 都是業界領先的質量流量計密度測量精度)

        值得一提的是,市場上常見品牌的質量流量計所標稱的密度精度一般是其最高精度,該精度只有在特定的溫度和壓力下才能夠達到(比如20℃,一個大氣壓)。實際應用中,過程溫度和壓力往往會偏離該特定溫壓,所以會引入額外的密度誤差。

        Endress+Hauser  Promass F 質量流量計,每當有1℃ 的溫度偏差時只會引入0.05kg/m3的密度誤差,如此低的密度誤差,業內領先。此外,Promass Q 系列質量流量計可以保證在20~60℃的常用溫度范圍內 ±0.2kg/m3的密度精度,這在質量流量計中是極其少見的。

      業界領先的溫度測量精度

        除了密度測量精度外,溫度精度也對濃度精度起到一定的影響。Endress+Hauser Promass 系列質量流量計的溫度測量精度也處于業內領先地位。傳統的浮力式測量法中使用的水銀溫度計只能精確到1℃,而且溫度精度較低,一般會引入0.2°左右的濃度誤差。

        Promass F 的溫度精度為±0.5℃ ±0.5% * T ℃。Promass Q 采用業內最高精度等級的溫度傳感器,更是達到了±0.1 °C ± 0.3% * T °C,幾乎不會因為溫度測量引入額外的濃度誤差,把溫度誤差對于濃度測量的影響降到了最低。

        注:T為實際測量的溫度值

      根據實際應用調整參數,提升濃度測量精度

        在一些測量點中,白酒的溫度范圍和濃度范圍往往比較固定,比如:在15~30℃之間測量50~53°的白酒。

        將該溫度范圍和濃度范圍輸入到Endress+Hauser 的調試軟件FieldCare 或DeviceCare 內, 軟件會自動生成更貼合于此溫度和濃度范圍的公式,使得流量計在此范圍內達到更高的濃度精度。

      可測多種溶液濃度

        除了酒精的數據表以外,Promass 質量流量計還內置了超過20種的常見溶液的標準數據表,無需任何特殊設置,用戶可以直接測量這些溶液的濃度。

        內置溶液包含:乙醇,甲醇,果糖,葡萄糖,轉化糖,蔗糖,麥芽汁,高果糖玉米糖漿(HFCS42),高果糖玉米糖漿(HFCS55),高果糖玉米糖漿(HFCS90),氨水,氫氧化銨,硝酸銨,氯化鐵,氫氧化鉀,氯化鈉,氫氧化鈉,磷酸,硝酸,鹽酸,硫酸,雙氧水。

      對于特殊溶液可提供定制化服務

        如用戶想要測量更過其他溶液的濃度,只需提供溫度、濃度、密度的數據。FieldCare 或DeviceCare 會根據數據,計算出一個專門適用于該溶液的濃度計算公式,實現定制化服務。

        隨著國內越來越多的知名酒廠逐漸步入自動化時代,在線濃度測量的需求也隨之大大增加。迄今為止國內多個知名酒廠和藥廠,都選擇將Endress+Hauser Promass 系列質量流量計應用于在線酒精濃度測量。

        Endress+Hauser 優秀的科里奧利質量流量計,能實現精準、方便的流量及酒精濃度測量。作為過程控制儀表和解決方案的領導者之一,我們致力于通過優秀的產品,為客戶提供更好的服務、更多的附加價值。

      標簽:恩德斯豪斯 E | H我要反饋
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